通過合理增施氮鉀肥或噴施蕓苔素內(nèi)酯(BR),促進(jìn)煙株葉片面積擴(kuò)展和葉肉增厚,直接提升單位葉面積的光合效率(凈光合速率Pn提高)。增大的葉面積捕獲更多光能,增厚的柵欄組織容納更多葉綠體,增加了碳水化合物(葡萄糖、蔗糖)的同化積累。這為植株合成各類抗病防御物質(zhì)提供了充沛的“能量貨幣”和碳骨架:1)**基礎(chǔ)構(gòu)建物質(zhì)**:糖類轉(zhuǎn)化為苯丙氨酸等次生代謝前體;2)**防御化合物合成**:充足ATP和還原力驅(qū)動(dòng)酚類(綠原酸、類黃酮)、生物堿(煙堿)、木質(zhì)素等或屏障物質(zhì)的生物合成;3)**防御蛋白產(chǎn)生**:支持PR蛋白(幾丁質(zhì)酶、葡聚糖酶)、抗酶(SOD,POD)等的大量翻譯與修飾。因此,擁有強(qiáng)大“光合源”的植株,在遭遇病原挑戰(zhàn)時(shí),能迅速調(diào)動(dòng)資源投入抗病反應(yīng),避免因能量匱乏導(dǎo)致防御崩潰。葉片增大改善田間微氣候,降低高濕誘發(fā)的病暴發(fā)。麥子花葉病毒病
通過噴施含脫落酸(ABA)類似物或硅鈣元素的制劑,優(yōu)化葉片氣孔開閉的靈敏性:1)**增強(qiáng)閉孔響應(yīng)**:ABA信號(hào)促使保衛(wèi)細(xì)胞離子通道快速響應(yīng)逆境(如干旱、機(jī)械傷),加速K?外流和水分喪失,實(shí)現(xiàn)氣孔快速關(guān)閉;2)**結(jié)構(gòu)強(qiáng)化**:硅沉積在氣孔副衛(wèi)細(xì)胞周圍,形成物理隆突,鈣穩(wěn)定質(zhì)膜,共同減少外力導(dǎo)致的機(jī)械損傷。當(dāng)農(nóng)事操作(打頂、抹杈)或蟲害(薊馬)造成微傷口時(shí),靈敏關(guān)閉的氣孔:a)減少暴露的細(xì)胞外連絲(胞間連絲是TSWV侵入通道);b)降低傷口處細(xì)胞汁液外滲,避免吸引介體昆蟲(薊馬)取食傳毒;c)本身不易受外力撕裂擴(kuò)大。從而降低了斑萎病毒(TSWV)通過微傷口侵入的成功率。果樹花葉病毒蟲營(yíng)養(yǎng)液促進(jìn)木質(zhì)素沉積,加固莖稈抗黑莖病機(jī)械強(qiáng)度。
許多病害(如病、銹病)的病原菌依賴在植物表皮細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞間形成特殊的侵染結(jié)構(gòu)——吸器(Haustorium),用以穿透細(xì)胞壁、建立營(yíng)養(yǎng)通道、從寄主細(xì)胞內(nèi)吸取養(yǎng)分。**病菌吸器形成受阻**是阻斷這類病害發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過應(yīng)用具有特異作用機(jī)制的殺菌劑(如甾醇生物合成抑制劑SBIs:三唑類、嘧菌酯等呼吸抑制劑,或苯并咪唑類干擾細(xì)胞分裂劑),或誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗穿透的物理/化學(xué)屏障(如胼胝質(zhì)沉積、富含羥基脯氨酸糖蛋白HRGP積累),可以有效干擾吸器的形成和功能。SBIs破壞細(xì)胞膜重要組分麥角甾醇的合成,導(dǎo)致吸器母細(xì)胞和初生吸器發(fā)育畸形、膜功能喪失。呼吸抑制劑則切斷吸器發(fā)育所需的能量供應(yīng)。植物自身誘導(dǎo)的胼胝質(zhì)等物質(zhì)在侵染點(diǎn)下方沉積,形成物理障礙,阻礙吸器釘穿透細(xì)胞壁或與原生質(zhì)膜建立有效連接。吸器形成受阻的直接后果是病原菌無法從寄主細(xì)胞有效獲取養(yǎng)分,其菌絲生長(zhǎng)和繁殖受到嚴(yán)重抑制。反映在病害癥狀上,直觀的表現(xiàn)就是**病斑粉狀物(病的分生孢子梗和孢子、銹病的夏孢子堆)覆蓋面積的縮減**。
在/細(xì)菌侵染點(diǎn)(如赤星病斑邊緣),植物受激發(fā)在局部組織形成**“防御物質(zhì)富集區(qū)”**:1)**抗微生物物質(zhì)聚集**:酚類(綠原酸、兒茶素)、植保素(如辣椒素)、黃酮類等化合物濃度陡增;2)**防御酶活化**:苯丙氨酸解氨酶(PAL)、過物酶(POD)、多酚酶(PPO)活性激增,催化物合成與交聯(lián);3)**結(jié)構(gòu)加固**:富含羥脯氨酸糖蛋白(HRGP)、胼胝質(zhì)、木質(zhì)素在細(xì)胞壁大量沉積。該富集區(qū)形成化學(xué)和物理雙重屏障:高濃度物直接殺傷或抑制病原菌絲/細(xì)菌增殖;加固的細(xì)胞壁阻礙菌絲穿透和胞壁降解酶擴(kuò)散,有效將病原在初始侵染點(diǎn),阻止其向周圍健康組織輻射狀蔓延。染病煙株噴施后,煙堿合成關(guān)鍵酶活性恢復(fù)提前。
當(dāng)煙株受到某些誘導(dǎo)因子(如特定抗病毒制劑、激發(fā)子或營(yíng)養(yǎng)調(diào)控)作用后,其細(xì)胞間連絲(Plasmodesmata)的結(jié)構(gòu)和功能可能發(fā)生改變。細(xì)胞間連絲是植物細(xì)胞間進(jìn)行物質(zhì)和信息交流、也是病毒粒體(如花葉病毒TMV)在葉肉組織內(nèi)進(jìn)行細(xì)胞間移動(dòng)的關(guān)鍵通道。這種改變可能涉及連絲通道孔徑的物理性收縮、連絲腔內(nèi)充滿胼胝質(zhì)(Callose)沉積物、或連絲相關(guān)蛋白(如運(yùn)動(dòng)蛋白受體)的修飾和抑制?;ㄈ~病毒編碼的運(yùn)動(dòng)蛋白(MovementProtein,MP)通常具有擴(kuò)大連絲孔徑、形成管狀結(jié)構(gòu)以運(yùn)輸病毒核酸復(fù)合體的功能。然而,在受到調(diào)控的植株中,運(yùn)動(dòng)蛋白與修飾后的連絲的相互作用效率下降,其“開孔”能力被削弱或阻斷。同時(shí),胼胝質(zhì)的快速沉積在連絲通道周圍形成物理屏障,進(jìn)一步限制了病毒粒體或核酸復(fù)合體通過連絲進(jìn)行胞間轉(zhuǎn)運(yùn)的速率和效率。其結(jié)果是,即使病毒成功侵染了初始細(xì)胞,它向周圍相鄰葉肉細(xì)胞擴(kuò)散的速度被延緩,病毒侵染灶的擴(kuò)展范圍受到限制,有效降低了病毒在葉片組織內(nèi)的系統(tǒng)性積累速度,減輕了癥狀的嚴(yán)重程度和擴(kuò)散面積。針對(duì)花葉病毒,葉片綠色素穩(wěn)定性增強(qiáng),花葉斑駁癥狀擴(kuò)展明顯受抑。西瓜花葉病毒病
黑腐病株莖髓組織空洞化進(jìn)程得到有效延緩。麥子花葉病毒病
當(dāng)煙株感知到青枯病菌(*Ralstoniasolanacearum*)侵染或其激發(fā)子時(shí),會(huì)迅速其的防御代謝途徑——苯丙烷代謝途徑。這一途徑的涉及一系列關(guān)鍵酶(如PAL,C4H,4CL)活性的快速上調(diào)。代謝流通過此途徑被導(dǎo)向合成多種具有直接活性的次生代謝產(chǎn)物,即植保素(Phytoalexins)。在中,關(guān)鍵的植保素包括萜類化合物(如辣椒醇)和酚類化合物(如綠原酸、類黃酮衍生物)。這些植保素在病菌侵染點(diǎn)及其周圍組織中大量積累。它們的作用機(jī)制多樣:可直接插入或破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜,導(dǎo)致膜通透性增加、內(nèi)容物外泄;可干擾細(xì)菌的酶活性或能量代謝;可作為還原劑產(chǎn)生活性氧殺傷細(xì)菌;或干擾細(xì)菌的群體感應(yīng)(QuorumSensing)信號(hào)系統(tǒng),抑制其毒力因子的表達(dá)。植保素在侵染位點(diǎn)形成高濃度的微環(huán)境,對(duì)試圖定殖和增殖的青枯病菌產(chǎn)生強(qiáng)烈的抑制甚至殺滅作用,有效限制了病原菌種群在維管束及其周圍組織中的擴(kuò)張,是植物對(duì)抗土傳細(xì)菌害的關(guān)鍵化學(xué)武器。麥子花葉病毒病